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Abfülltechnik

Modulare Anlage für die präzise Abfüllung von Kosmetik

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Um die Funktion der TLM-Abfülltechnologie darzustellen, dient eine Anlage als Beispiel, die im aktuellen Format das Produkt in eine Flasche abfüllt. Als Verschlusselemente sind ein Stopfen und ein Deckel aufzubringen. Die Behältnisse werden von einem Bunker mehrbahnig auf ein breites Produktband befördert. Wenn die vereinzelten Flaschen die nächste Station erreichen, erfassen Scanner ihre Position und Drehlage. Vierachsige TLM-F4-Roboter nehmen die Flaschen auf und stellen sie auf bereitstehende Transmodule ab. Die Transmodule tragen Formatplatten mit entsprechenden Fächern. Hat ein Transmodul die vorgesehene Anzahl an Flaschen erreicht, fährt es ab und schließt sich einem Verbund der Transportroboter an. Dieser Verbund bewegt sich kontinuierlich durch die nächsten Teilmaschinen, wo weitere Roboter die Formatplatten mit der korrespondierenden Anzahl Stopfen und Deckel bestücken.

Gravimetrisch abfüllen

In der Füllstation befindet sich über dem Maschinengestell ein Behälter mit dem jeweiligen Produkt. Ein TLM-F2-Roboter trägt ein Werkzeug mit Füllnadeln, die über Schläuche an den Behälter angeschlossen sind. Sobald ein Transmodul die vorgesehene Position unter dem Roboter erreicht, startet der Füllvorgang. Für das gravimetrische Dosieren muss das Füllgewicht der Flaschen gemessen und überwacht werden. Dazu heben Wägewinkel, das heißt Stellmotoren mit Wägezelle, jede einzelne Flasche auf dem Transmodul samt Behälter an. Die Flaschen werden zunächst tariert. Produktionsbedingte Unterschiede im Gewicht der Behälter spielen damit keine Rolle mehr. Zum Start des Füllvorgangs senkt der TLM-F2-Roboter die Füllnadeln in die Flaschen ab. Die Ventile öffnen sich, und unterstützt durch Druck im Behälter fließt Produkt in die Flaschen. Gleichzeitig zieht der Roboter die Füllnadeln mit steigendem Pegel zurück. Durch den Einsatz der Robotertechnologie können sowohl Überspiegel- oder Unterspiegelfüllungen durchgeführt werden. Gegen Ende wird der Füllvorgang verlangsamt, um die Feindosierung vorzunehmen. Hierbei sind kleine Stellmotoren stufenlos regulierbar und können somit optimal auf das jeweilige Füllgut programmiert werden. Durch diese Technik kann eine große Vielfalt von unterschiedlichsten Medien mit nur einer Füllnadel dosiert werden. Jede Füllstelle wird einzeln reguliert: Hat die Flasche das gewünschte Füllgewicht erreicht, schließt das zugehörige Ventil.

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Winkelgenauer Verschluss

Nach Ende des Füllvorgangs fährt das Transmodul in die nächste Teilmaschine vor, wo das Aufsetzen der Verschlusselemente erfolgt. Ein TLM-F2-Roboter setzt zuerst die Stopfen auf. Ein weiterer TLM-F2-Roboter dreht die Verschlussdeckel auf. Schubert kann das Drehmoment frei programmieren und einen winkelgenauen Verschluss sicherstellen. Für die anspruchsvollen Verpackungen hochwertiger Kosmetik zählt diese Möglichkeit zu den Qualitätsmerkmalen der Anlage. Wenn ein Roboter die verschlossenen Flaschen zum Beispiel für das Kartonieren entnommen hat, fährt das entleerte Transmodul an das Ende des Schienenstrangs vor. Dort befindet sich eine Wendeeinheit, die sich mit dem Transmodul um 180° dreht, sodass der Transportroboter hängend an das andere Ende der Schiene zurückfahren kann.

Eine TLM-Abfüllanlage benötigt also weder Pucks noch ein raumgreifendes Fördersystem. Der Füllvorgang kommt ohne Staubänder und Eintaktvorrichtungen aus. Alle Funktionen finden auf dem Transportroboter statt. Wie gesehen, haben die Flaschen das Transmodul bis zum Kartonieren nicht verlassen, seit sie der Vierachsroboter darauf abgestellt hat. Der Einsatz des patentierten Transmoduls macht die Anlage kompakt. Die Platzersparnis im Vergleich zu herkömmlichen Abfüllanlagen liegt bei insgesamt rund 50 %. Die TLM-Anlage bietet ein automatisches Clean-in-Place (CIP)-Programm. Für die Reinigung der Anlage und beim Wechsel des Produkts müssen die Aggregate nicht ausgebaut und zerlegt werden. Der TLM-F2 senkt die Füllnadeln in Reinigungswannen. Anhaftungen lassen sich so einfach entfernen. Für das komplette CIP-Programm setzt eine Sprühkugel im Behälter eine Reinigungsflüssigkeit frei. Bei geöffneten Ventilen durchspült der Reiniger bzw. das Wasser auf diese Weise alle Bestandteile des Füllaggregats.

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